GB T 27884-2011 煤基费托合成原料气中H2、N2、CO、CO2和CH4的测定 气相色谱法.pdf

1、ICS 73040D 20 a亘中华人民共和国国家标准GBT 2788420 11煤基费托合成原料气中H2、N2、CO、C02和CH4的测定 气相色谱法Determination of hydrogen，nitrogen，carbon monoxide，carbon dioxide and methane in the coal-based FT synthesisfeed gasGas chromatographic method201 11230发布 2012-0801实施宰瞀鹳紫瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会况19刖昌GBT278842011本标准按照GBT112009给出的规则

2、起草。本标准由中国煤炭工业协会提出。本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SACTC42)归口。本标准起草单位：中科合成油技术有限公司、中国科学院山西煤炭化学研究所、内蒙古伊泰煤制油有限责任公司、山西潞安煤基合成油有限公司。本标准主要起草人；李英、李莹、樊改仙、贾瑞、杨勇、李永旺。1范围煤基费托合成原料气中H。、N2、CO、COz和CH4的测定气相色谱法GBT278842011本标准规定了煤基费托合成原料气中Hz、N：、CO、COz和CH。的气相色谱测定方法。本标准适用于表1所示范围的煤基费托合成原料气中Hz、N：、CO、CO：和CH。组分含量的测定。表1煤基费托合成原料气中Hz、N2、CO、C0

3、2和CIL的测定范围 组分测定范围(体积分数) 氢气4570氮气0150一氧化碳2540二氧化碳0150甲烷01152规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GBT4946气相色谱法术语GBT5274气体分析校准用混合气体的制备称量法GBT10410人工煤气和液化石油气常量组分气相色谱分析法3术语和定义GBT4946界定的以及下列术语和定义适用于本文件。31费托合成Fischer-Tropschsynthesis煤间接液化技术之一，它以合成气(CO和H：)为原料在催

4、化剂(主要是铁系)和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。32煤基费托合成原料气feedgasforcoal-basedF-Tsynthesis 以煤或焦炭为原料经气化制成的、用于费托合成的混合气体。4方法提要试样被载气(氩气)带人色谱柱，在以碳分子筛为固定相的色谱柱内H：、N：、CO、CO。和CH。被分1GBT27884-20”离，通过热导检测器检测并记录其色谱图，把试样组分的色谱峰与标准气相应组分的色谱峰相比，根据保留时间进行各组分定性，按校正面积归一化法计算各组分的含量。5试剂与材料51载气：氩气，纯度9999。52标准气分析需要的标准气可采用国家二级标准物质，按GBT 5

5、274制备。标准气的所有组分必须处于均匀的气态。与样品相比，对于浓度不大于5的组分，标准气中相应 组分的浓度应不大于lO，也不低于样品中相应组分浓度的50。对于浓度大于5的组分，标准气中相应组分的浓度，应不低于样品中组分浓度的50，也不大于该组分浓度的50。6仪器与设备61气相色谱仪配有填充柱进样口、六通进样阀及热导检测器(TCD)。62色谱柱621柱管 用对被测组分呈惰性和无吸附性的材料制成。可选用不锈钢管、铜管、铝管或玻璃管，优先选用不锈钢管。长度与内径见表2。622固定相碳分子筛，规格见表2。623色谱柱的填充将柱管内部洗净烘干后在柱出口端填人少量玻璃棉，并用纱布裹好与真空泵连接，然后从

6、柱人口端装人固定相，装填过程中应轻轻敲打柱管，装满后填入适量玻璃棉。色谱柱应填充紧密均匀。624色谱柱的老化将装填好的色谱柱与色谱仪连接，断开检测器，通人载气，柱箱温度调节到180，以40mLmin的载气流速老化4h8h。625色谱柱的分离按GBT10410规定，以相邻两峰的谷深A与较小峰的峰高B的比值AB为分离度(在小组分相邻于大组分时，取小峰的斜率作为基线，见图1)，当组分含量大于5时，AB应大于08；当组分含量小于5时，AB应大于04。a)A，B比率的图例A两峰问峰谷深；B两相邻峰高于基线的较小峰的高。7取样71取样要求 GBT278842011b)对小组分峰AS比率的图例图1组分在色谱

7、柱上的分离效果取样应选择在流路的截面组分浓度基本均一的位置，避开合流点附近。警示1：应注意取样容器及其管线的密封性，防止气体泄露导致的中毒、爆炸等危险发生。警示2：应注意取样位置的隔热，防止烫伤。72取样方法721直接采取试样当气源离分析装置距离较近时，可以直接使试样通过取样管或导管直接进人气相色谱仪。取样前应排除取样管中的余气，至少置换3次。722使用试样容器采取试祥在常压状态下可采用玻璃注射器(图2)或金属采样袋(图3)采取试样。取样前应排除取样管中的余气，至少置换3次。取样后应在2h内进行分析。1试样；2三通旋塞；3塑料管；4100mL玻璃注射器。 ，L开缸白图2玻璃注射器GBT2788

8、4-2011 8测定步骤L!-l图3 1L一2L金属气体袋81色谱工作条件测定煤基费托合成原料气的气相色谱典型工作条件见表2。表2典型色谱工作条件单位为毫米项 目内容柱长m 2柱内径ram3固定相碳分子筛(TDX-01)，0178 mmo150mm(80目100目) 柱箱温度8090载气及流速(mLmin)氩气2540汽化室温度 120检测器温度120定量管mL10注：也可采用能达到同等或更高分析效果的其他色谱工作条件。82标准气的测定用定量管采取标准气，通过切换六通阀进样装置导人色谱柱，用色谱工作站进行数据处理。重复测定三次，若三次色谱峰面积的相对偏差不大于1，取三次重复测定数值的平均值作为

9、标准值。83试样的测定将试样容器或导管接到六通阀进样装置，用试样反复吹洗定量管后，试样通过切换六通阀进样装置导人色谱柱，用色谱工作站进行数据处理。重复测定两次，取两次重复测定数值的平均值作为分析值。49结果表述GBT 27884201191组分的定性试样中各组分的出峰次序见图4。把试样组分的色谱峰与标准气相应组分的色谱峰相比，根据保留时间进行组分定性。1氢气色谱峰；2氮气色谱峰；3一氧化碳色谱峰；4甲烷色谱峰；5二氧化碳色谱峰。92组分的定量921校正因子测定(1)092图4 TDX-01碳分子筛柱色谱图9211按照表2规定的实验条件，待仪器稳定后，往色谱仪注入标准气(52)，记录色谱图、各组

10、分的峰面积和含量。9212根据进入检测器中组分的量与检测器产生的相应峰值的比值即可求出组分i的校正因子()，组分i与氮气校正因子的比值即为该组分的相对校正因子，计算见式(1)。，一堡!垒!“一，A，式中：，；组分i的相对校正因子；。氮气的体积分数，；A。氮气的峰面积，单位为平方厘米(cm2)；q组分i的体积分数，；A组分i的峰面积，单位为平方厘米(cm2)。5GBT 27884-20 1 19213相对校正因子随实验条件的变化而有所不同。在本标准给定的测定条件下，各组分相对校正因子的参考值见表3。表3各组分相对校正因子的参考值组 分 校正因子氢气 o10氮气 1oo一氧化碳 106二氧化碳 1

11、27甲烷 o36922计算用校正面积归一化法，按式(2)计算煤基费托合成原料气中H：、Nz、CO、CO：和CH。的体积分数()。 一畿灿。式中：口，组分i的体积分数，；A组分i的峰面积，单位为平方厘米(cm2)；，s。组分i的相对校正因子。10测试精密度101重复性在同一实验室，由同一操作者使用相同设备，按相同的测试方法，并在短时间内对同一被测试样相互独立进行测试获得的两次独立测试结果的绝对差值应符合表4要求。102再现性在不同的实验室，由不同的操作者使用不相同的设备，按相同的测试方法，对同一被测试样相互独立进行测试获得的两次独立测试结果的绝对差值应符合表4要求。表4分析结果的重复性限和再现性限组分含量(体积分数) 重复性限r(体积分数) 再现性限R(体积分数)25 o70 o8011试验报告试验报告至少应包括以下信息a)试样标识；b)依据标准；c)使用的方法；d)试验结果；e)与标准的任何偏离；f)试验中出现的异常现象；g)试验日期。GBT 27884-20 1 1